CN103805837A - 一种软质镀锡原板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软质镀锡原板的制备方法，所述镀锡原板的化学成分以重量百分数计为：C：0.05-0.09、Si：0.15-0.25、Mn：0.20-0.40、P：≤0.008、S：≤0.01、Als：0.02-0.040、Ce：0.04-0.08、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；2)热轧：将连铸坯进行热轧,热轧后酸洗；3)冷轧：压下率为82-84%，然后电解脱脂；4)连续退火，退火炉温度大于670℃，在退火炉内的保持时间为25s；5)平整。

Description

一种软质镀锡原板的制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种软质镀锡原板的制备方法。

背景技术

经过退火的冷轧镀锡原板，仍存在部分游离C、N原子，若经过退火的钢板在常温下经长时间的放置，或在稍高温度下进行短时间加热，则会产生屈服平台，而且屈服点本身也会提高，这种随着所经过的时间而又发生的性能变化，称为时效。存在屈服平台的镀锡板在冲压成形时，在其表面会产生折皱，影响产品质量甚至造成工件报废和产品的美观。采用连续退火的镀锡板由于退火时间较短，游离碳、氮量较多，因此耐时效性较差。

目前，国内外加工性能优良的、硬度级别如为TH52、TH55、TH57的软质镀锡板，均采用连续退火方式(CA)，如韩国专利号为：KR100285643的专利文献，其提供的化学成分为(wt.％)为C：0.003～0.007、S≤0.012、N：0.001～0.004、Mn：0.10～0.40、Al：0.03～0.06，此外还添加了Al、N等元素，具有优异加工性能和抗压性能的“2片易拉罐用铝镇静钢软镀锡黑板及制造方法”、韩国专利号为：KR100340504的专利文献，其化学成分为(wt.％)为C≤0.004、Mn：0.2～0.5、Al：0.02～0.06、P：0.02～0.04、Cr：0.02～0.06、N≤0.003、N，和S≤0.01、Ti：0.01～0.03，退火后具有优异加工性能和延展性的铝镇静钢镀锡黑板及生产方法、日本专利号为：JP58027933专利文献，其提供的低碳铝镇静钢化学成分(％)为C：0.02～0.09、N≤0.006、solAl：0.002～0.15，采用连铸→热轧→冷轧→连续退火(CA)处理工艺生产，尤其在退火过程中在≥680℃时保温20sec以上的镀锡钢板及生产方法、还有国内宝山钢铁公司提供的采用冷气动力喷涂技术喷镀锡或锡合金镀层，然后经平整或冷轧处理形成表面平整光洁的镀锡金属板，再经软熔处理形成光亮镀锡板的制造方法，以及采用IF钢的化学成分为(wt％)C≤0.006、Mn：0.10～0.20、Al：0.025～0.075、Si≤0.03、Ti：0.03～0.08、P≤0.015、S≤0.015、N≤0.003、O≤0.004，余量为Fe和不可避免的杂质元素，采用炼钢→连铸→热轧→酸轧联合→连续退火→平整→镀锡工艺生产软质镀锡板及其制造方法的文献，其共同点就是采用连续退火(CA)热工制度进行生产软质镀锡板，并且这些专利文献中均没有涉及镀锡板的耐时效性能问题，只有宝钢提出了采用连续退火R-OA、无间隙原子化处理以及材料晶粒尺寸的控制，来有效减缓或消除镀锡板时效发生。用连续退火炉(CA)生产软质镀锡板的不足：由于镀锡原板非常薄，IF钢或低碳铝镇静钢材质软，再加上高温退火，在钢带连续退火时容易发生热瓢曲、断带等问题。为了避免热瓢曲、断带等问题的发生，人们一般采用降低机组生产速度的措施而为之，其又导致生产效率及成材率降低，生产成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种软质镀锡原板的制备方法，该软质镀锡原板冲压加工性能好、耐时效性能好。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种软质镀锡原板的制备方法，所述镀锡原板的化学成分以重量百分数计为：C：0.05-0.09、Si：0.15-0.25、Mn：0.20-0.40、P：≤0.008、S：≤0.01、Als：0.02-0.040、Ce：0.04-0.08、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：将连铸坯进行热轧,热轧后酸洗；

3)冷轧：压下率为82-84%，然后电解脱脂；

4)连续退火，退火炉温度大于670℃，在退火炉内的保持时间为25s；

5)平整。

本发明各元素的设计原理为：

C：众所周知，碳是最有效的强化元素，因此，随着碳含量的增加碳钢逐渐变硬，但同时其冷加工(冲压、拉拔)和焊接性能变坏；由于渗碳体相对于碳钢(基体为铁素体)是阴极，因此，当碳含量增加时，增加了阴极数量及面积，相应地其腐蚀电流增加了，因而导致酸浸时滞值(PL)增大，为此，确定耐时效软质镀锡原板选用低碳铝镇静钢，碳含量控制为0.05-0.09％。

Si：硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，但镀锡原板Si的含量越高，则硅被氧化生成的SiO₂含量随之增高，钢板表面的SiO₂含量越高，则镀层的粘附性越差。因此，综合考虑，将Si含量控制在0.15-0.25％。

Mn：Mn能强化铁素体，而且还固溶增加镀锡板基材的硬度。因此，软质镀锡板Mn含量0.20-0.40％。

P：金属材料最基本的要求是性能及组织的均匀性，否则冲压时就易开裂，成型性也会出现问题。由于磷容易发生偏析，所以磷含量要严格控制。因此，P含量≤0.008％。

S：一般来说，在钢中S是有害杂质元素，因此，S含量≤0.01％。

Als：钢中Al的加入则会形成酸溶铝和酸不溶铝，而Als包括固溶铝和AlN，弥散的AlN粒子能阻止奥氏体晶粒的长大，细化晶粒，从而有助于改善钢板的加工成型性。但对于铝镇静钢来说，随着Als的增加，钢中的Al₂O₃夹杂物数量增多，夹杂物尺寸也将变大，将导致镀锡板的耐蚀性能及镀层附着力变差，PL值越大；但为了保证钢水完全脱氧及连铸坯的表面质量，Als应保证≥0.005％。因此Als含量选择在0.02-0.04％。

Ce：可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的韧性及冲压性能。

N：含量≤0.005％，N与C一样，也是固溶元素。随着钢中N含量的增加，将导致其冲压加工性能变坏(如n、r值下降)，同时，固溶N是造成镀锡板成品时效的主要原因，特别是对于平整后的应变时效作用，氮的影响尤其大，因此要求N尽量低。

本发明具有如下有益效果。

1）在大量实验的基础上，对现有技术的产品的组份进行了调整和重新设计，特别是加入适量的稀土元素Ce，改善镀锡原板的韧性及冲压性能。

2）本发明通过对成分的调整，将罩式退火改为连续退火，使得生产周期短，但仍保持较高的冲压性能，其杯突值8.0mm以上，适合制备深冲罐体。

3）本发明的软质镀锡原板还具有耐时效性强的特点。

具体实施方式

实施例一

一种软质镀锡原板的制备方法，所述镀锡原板的化学成分以重量百分数计为：C：0.05、Si：0.25、Mn：0.20、P：≤0.008、S：≤0.01、Als：0.040、Ce：0.04、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：将连铸坯进行热轧,热轧后酸洗；

3)冷轧：压下率为82%，然后电解脱脂；

4)连续退火，退火炉温度大于670℃，在退火炉内的保持时间为25s；

5)平整。

实施例二

一种软质镀锡原板的制备方法，所述镀锡原板的化学成分以重量百分数计为：C：0.09、Si：0.15、Mn：0.40、P：≤0.008、S：≤0.01、Al s：0.02、Ce：0.08、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：将连铸坯进行热轧,热轧后酸洗；

3)冷轧：压下率为84%，然后电解脱脂；

4)连续退火，退火炉温度大于670℃，在退火炉内的保持时间为25s；

5)平整。

实施例三

一种软质镀锡原板的制备方法，所述镀锡原板的化学成分以重量百分数计为：C：0.07、Si：0.20、Mn：0.30、P：≤0.008、S：≤0.01、Als：0.03、Ce：0.06、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：将连铸坯进行热轧,热轧后酸洗；

3)冷轧：压下率为83%，然后电解脱脂；

4)连续退火，退火炉温度大于670℃，在退火炉内的保持时间为25s；

5)平整。

Claims (1)

1.一种软质镀锡原板的制备方法，其特征在于，所述镀锡原板的化学成分以重量百分数计为：C：0.05-0.09、Si：0.15-0.25、Mn：0.20-0.40、P：≤0.008、S：≤0.01、Als：0.02-0.040、Ce：0.04-0.08、N：≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：

1)进行冶炼：采用KR脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→连铸；

2)热轧：将连铸坯进行热轧,热轧后酸洗；

3)冷轧：压下率为82-84%，然后电解脱脂；

4)连续退火，退火炉温度大于670℃，在退火炉内的保持时间为25s；

5)平整。